Die Rettung für den Verbrenner! E-Fuels als Lösung für Motorräder

Motorräder haben in den jüngsten Debatten und politischen Richtlinien nur wenig Beachtung erhalten. So dürfen in der EU ab 2035 nur mehr klimaneutrale Modelle von Autos verkauft werden. In der entsprechenden Verordnung ist von Motorrädern jedoch nichts zu lesen. Vielleicht gut in diesem Falle, doch früher oder später wird auch die Motorrad-Industrie sich auf neue Antriebsarten konzentrieren müssen. Die vorausschauenden Player der Branche sind hier schon längst dabei, denn es geht schließlich um richtig viel Geld, Arbeitsplätze und vielleicht sogar das Überleben der Marken. Den jetzigen Stand der Technik, Politik und die Pläne der Branche haben Experten bei der online Präsentation der E-Fuel Alliance besprochen.

Das Ausmaß der potentiellen Veränderung wird erst klar, wenn man die europäische Motorrad-Branche betrachtet. Im Vergleich zur Automobilindustrie ist sie natürlich eine Nische, aber in absoluten Zahlen durchaus eine große Nummer. Über 40 Millionen motorisierte Zweiräder bewegen sich auf Europas Straßen. Insgesamt gehen 21,4 Milliarden Euro des BIP auf das Konto der Motorrad-Industrie. 389.000 Jobs hängen von ihr ab und 1,2 Milliarden Euro an Steuern generiert sie pro Jahr. Auch für den europäischen Tourismus sind die reisefreudigen und zahlungskräftigen Biker ein nicht zu verachtender Faktor. Allein die MotoGP Fans haben heuer einen Umsatz von 319 Millionen € bei der Gastronomie liegen lassen, insgesamt spülen reisende Biker jährlich 2,1 Milliarden € in die Kassen des europäischen Tourismus. Es ist also nicht nur in unserem Interesse, sondern auch im Interesse der restlichen Wirtschaft, dass die Motorrad-Branche die nächsten Jahrzehnte überlebt. Doch in welchem Ausmaß wird sie überleben? In einigen Bereichen ist das Fortbestehen der zweirädrigen KFZ so gut wie sicher, in anderen eher ungewiss.

Das Dilemma der Motorrad-Branche ist, dass sie regelrecht schizophren gespalten ist. Auf der einen Seite stehen die pragmatischen Alltagsfahrzeuge. Roller und kleinhubige Motorräder eignen sich durch ihren geringen Verbrauch, niedrigere Emissionen und platzsparender Bauweise perfekt für kurze Strecken und den urbanen Verkehr. Hier bieten sie auch zahlreiche Vorteile gegenüber PKWs, wie z.B. besseres Vorankommen im dichten Verkehr, bessere Parkmöglichkeiten und geringere Kosten. Wenn nur 5 % der europäischen Autofahrer auf Zweiräder umsteigen würden, könnte man bis zu 21,2 Millionen Tage im Stau pro Jahr einsparen. Zusätzlich sind diese Kurzstrecken-Fahrzeuge auch perfekt kompatibel mit dem E-Antrieb. E-Roller und E-Motorräder werden jetzt schon immer mehr und geben zukünftig in den Städten den Ton an. Doch wie sieht es mit den großen Bikes aus? Die man nicht aus Vernunft, sondern aus Spaß fährt?

Bei der online Präsentation der E-Fuel Alliance, bei der all diese Zahlen und Informationen erläutert wurden, waren auch Vertreter von KTM und Ducati dabei. Karl-Maria Grugl, Head of Homologation and Regulatory Affairs, skizziert KTMs Plan für die Zukunft. Motorräder bis zur 250cc Klasse sollen rein auf Elektro-Antriebe setzen. KTM ist dabei überzeugt, dass einheitliche Wechselakkus dabei eine große Rolle spielen werden, denn nur so könne man die Lade-Problematik im urbanen Raum lösen. Motorräder mit mehr als 250cc Hubraum eignen sich aber mit steigender Leistung immer weniger für den klassischen E-Antrieb. Das größte Problem ist das Gewicht das notwendig wäre, um die Leistungen und Reichweiten moderner Motorräder zu ermöglichen. Deshalb forscht man für die leistungsstarken Motorräder in Richtung der E-Fuels.

Auch Claudio Domenicali, CEO von Ducati, will mit den emotionalen Motorrädern aus Bologna eine ähnliche Richtung einschlagen. Als exklusiver Ausstatter der Moto-E steckt Ducati schon tief in der Elektro-Thematik. Man wollte einfach sehen, wie weit man die Elektro-Technologie pushen kann, so Domenicali. Obwohl die Moto-E Maschine laut ihm die modernste E-Maschine auf zwei Rädern sei, so gibt er trotzdem selber zu, dass sie dennoch schwächer und gleichzeitig schwerer ist, als aktuelle MotoGP-Maschinen. Der E-Antrieb verlangt einfach zu viele Kompromisse, um ab einer gewissen Leistung konkurrenzfähig zu sein. Die MotoGP wird also auch weiterhin mit Verbrennern fahren und hier kommen nun die synthetischen und umweltfreundlichen Treibstoffe ins Spiel. 2024 sollen laut Ducatis CEO schon 40 % der MotoGP nicht mehr fossilen Sprit nutzen, 2027 soll die Königsklasse Kohlenstoff-neutral sein. Doch wie können Verbrenner klimaneutral sein?

Bei E-Fuels handelt es sich um synthetische Treibstoffe, die über chemische Prozesse aus Wasserstoff und CO2 hergestellt werden. Dabei können dem künstlichen Sprit je nach Bedarf die chemischen Eigenschaften von Diesel, Benzin, Kerosin oder Schweröl verpasst werden. Dieser Kraftstoff ist chemisch gesehen fast ident zum herkömmlichen Sprudel und kann dementsprechend einfach in unseren Verbrennermotoren genutzt werden. Jetzt kommt aber der springende Punkt: Da der Verbrennungsprozess im Motor der gleiche ist, entstehen auch wieder Abgase. Klimafreundlich und karbon-neutral sind E-Fuels nur dann, wenn das CO2 zur Produktion zuerst der Atmosphäre entnommen wird und obendrein auch noch die benötigte Energie des Produktionsprozesses aus erneuerbaren Quellen stammt. Und E-Fuels brauchen eine Menge Energie zur Herstellung, womit wir auch zum Hauptproblem dieser Technologie kommen.

Wolfgang Warnecke, Chefentwickler von Shell, belegt die Herausforderungen der E-Fuels mit Zahlen. Ca. 30 kWh Strom braucht es, um einen Liter E-Fuel zu produzieren. Zum Vergleich: Für Benzin braucht es nur ca. 1,585 kWh. In Europa braucht es bei gleichbleibendem Spritverbrauch also Unmengen an Energie, die noch dazu aus den wechselhaften und unverlässlichen erneuerbaren Quellen stammen müssen. Durch den hohen Energieaufwand ist auch die Effizienz der E-Fuels im Vergleich zu anderen Antriebstechnologien ziemlich mies. Nur ca. 15 % der aufgewendeten Energie kommt auch schlussendlich beim Verbraucher an. Das treibt auch den Preis für einen Liter E-Fuel hoch. Erst Produktion im großen Stil könnte die Kosten drücken, der Ausbau von den benötigten gigantischen Produktionsanlagen wird aber Jahrzehnte dauern. Laut Warnecke sprechen optimistische Schätzungen derzeit von einem Produktionspreis im Jahr 2040/50 von 0,7 - 1,0 $ pro Liter E-Fuel. Noch immer deutlich mehr, als bei fossilen Treibstoffen oder dem E-Antrieb. Optimistischer ist hier Jörg Engelmann, CEO der Chemieanlagenbau Chemnitz GmbH. Sein Unternehmen hat sich auf die Gewinnung von E-Fuels aus Methanol konzentriert und meint, den bereits derzeit marktreifen Sprit bald schon in größerem Ausmaß produzieren zu wollen. 2023 sollen schon 50.000.000 Liter pro Jahr E-Fuel produziert werden, ab 2026 der Ausbau bis zu einem Output von 250.000.000 Liter pro Jahr folgen. Dann wäre der Preis auch so weit, dass er auf ca. 2 € pro Liter sinken könnte. Das kann aber nur durch globale Produktionsketten klappen...

Der notwendige Aufwand, um E-Fuels zu akzeptablen Kosten und in ausreichender Menge zu produzieren, wäre also enorm. Für eine kleine Branche wie die Motorrad-Industrie allein, geht die Rechnung nie auf. Aber Europa wird E-Fuels auch so brauchen, meint Warnecke. Aufgrund der geographischen Gegebenheiten ist Europa nicht ideal, um mit erneuerbaren Technologien Strom zu erzeugen. Wind bläst nicht konstant genug, die Sonne scheint nicht lange genug. Gleichzeitig braucht Europa extrem viel erneuerbare Energie und wird diese wie die Erdgas und Erdöl heutzutage importieren müssen. Zum Beispiel könnte Chile, wo auch Porsche aufgrund der günstigen Bedingungen gerade ein E-Fuel Werk baut, ein großer Player bei der Windenergie werden und Nordafrika uns mit günstiger Sonnenenergie versorgen. Doch wie transportiert man diese Unmengen an Energie über so weite Strecken? Akkus eignen sich nicht und auch Hochspannungsleitungen sind über solche Distanzen nicht realistisch. Am besten wäre es, die Energie chemisch zu binden und so transportfähig zu machen. Ergo E-Fuels. Der größte Konkurrent in diesem Szenario ist die Wasserstoff-Technologie, die zwar deutlich weniger Energieverluste aufweist, dafür aber Lagerung, Transport und Handling durch die Explosionsgefahr deutlich komplizierter macht. Außerdem hätten E-Fuels noch den Vorteil, dass die bereits bestehende Infrastruktur von Tankstellen, über Tankern, bis zu Pipelines und mehr genutzt werden kann. Sollten E-Fuels sich aufgrund der Transportfähigkeit als Energieträger etablieren, dann wäre die Nutzung in Fahrzeugen quasi Nebenprodukt, da die notwendigen Produktionsanlagen sowieso bestehen würden. Auch Schwertransport und der Flugverkehr könnten mit Bio- oder E-Fuels angetrieben und so klimaneutral werden.

Mithilfe von Optimierungen und auf E-Fuels angepasste Motoren könnten sich die Emissionen über die gesamte Produktionskette um 90 % verringern. Aber auch die jetzigen Millionen Fahrzeuge auf unseren Straßen bleiben nach Schätzungen noch 15 bis 20 Jahre auf dem Markt. Mit E-Fuels könnten sie aber schon deutlich früher klimaneutral gemacht werden. Das Potenzial synthetischer Treibstoffe ist also enorm, doch das sind auch die Herausforderungen der Technologie. Damit sie überhaupt irgendeine Chance auf Erfolg hat, braucht es aber laut aller Experten der E-Fuel Diskussion vor allem eines: Technologische Neutralität. Die Abkehr von den fossilen Treibstoffen kann nicht auf dem Rücken einer Technologie ausgetragen werden, sondern braucht eine kluge Kombination verschiedener Antriebe. "Right vehicle, right place, right energy carrier" lautet deshalb das Motto. Grugl von KTM nennt hier den US-Bundesstaat Kalifornien als Negativ-Beispiel. Vom technologischen Stand und politischen Willen sei man dort auf einem ähnlichen Stand wie in Europa, doch haben sich die politischen Entscheidungsträger dort zu einem alleinigen Umstieg auf E-Antriebe entschieden. Das Problem dabei sei, dass nicht die Politik Innovationen schaffe, sondern der Wettbewerb. Ein neutraler Zugang zu den unterschiedlichen Technologien ist deshalb so wichtig. Erst wenn Unternehmen und die Forschung in jede Richtung gehen, können auch die besten Antriebe und Technologien entwickelt werden. Das bekräftigt auch Andreas Glück, FDP Abgeordneter des Europäischen Parlaments. Die EU sollte nur den Rahmen vorgeben, in dem der Markt und der Industrie möglichst viel Spielraum gelassen wird, um frei verschiedene klimafreundliche Antriebsarten zu entwickeln. Es gilt die richtige Technik für die richtige Plattform zu finden.

Ob E-Fuels nun tatsächlich das richtige Mittel für die Plattform Motorrad sein werden, das wird die Zukunft weisen. Die Industrie forscht und entwickelt aber schon intensiv, die Politik spielt hoffentlich auch weiterhin mit. Durch die Notwendigkeit eines gut zu transportierenden Speichermediums, ist die Weiterentwicklung von synthetischen Kraftstoffen aber so gut wie fix. Und wenn E-Fuels dann genutzt werden um Energie nach Europa zu importieren, um Überschussenergie der erneuerbaren Quellen zu speichern, um Flugzeuge und Schiffe anzutreiben, dann wird hoffentlich auch wer an die feurigen Herzen der Zweiräder denken und wir können noch immer die Reichweite, die Leistung und den Sound von Verbrenner-Motorrädern genießen.